わたしたち人間や動物・植物の細胞は、「細胞膜」という半透膜でつつまれています。この半透膜は、 水の分子だけを通過させ、ほかの溶存物質は通さないという性質があります。この半透膜の性質を 利用したのがＲＯ浄水器です。

半透膜で仕切られた容器に純水と不純水を入れると、純水側から不純水側に水分子が移動します。濃度の低い側から高い側へ移動しようとする液体の性質によるもので、これを浸透現象といいます。

この浸透現象を逆に利用し、原水（不純水）に圧力をかけて、水だけを取り出すのが、逆浸透膜 浄水器です。「逆浸透現象（Reverse Osmosis）」の頭文字をとって、ＲＯ浄水器とよんでいます。

ＲＯ浄水器で使用している半透膜（ＲＯ膜）は、通常のろ過法ではろ過することができないような、 水に溶けているイオンを取り除くこともできます。
海水には、３．５％の割合で塩化ナトリウムが含まれ、ナトリウムイオンと塩化物イオンに分かれて 溶け込んでいますが、こうしたイオンを除去することで、海水を淡水に変えることができます。

このようにＲＯ膜による浄水では、水中に含まれているイオン、金属、硝酸態および亜硝酸態窒素、 ウィルスなど、通常の浄水器では除去がむずかしい物質のほとんどを取り除くことができます。

ＲＯ浄水器のなかでも、水道水を原水とするものを「家庭用ＲＯ浄水器」として、「家庭用品品質表示法」に したがって、性能、材料などの品質表示を行う必要があります。

家庭用ＲＯ浄水器では、ＲＯ膜や活性炭などのはたらきによって、原水である水道水から残留塩素をはじめとして いろいろな物質を除去します。ほとんどのＲＯ浄水器では、加圧ポンプを装備して、水道水を加圧するタイプの ものが多く、電気製品としての安全性も確保されています。

家庭用浄水器として小型化するために、コンパクトなＲＯモジュールが使われていることから、浄水量も少なく なります。そこで浄水をいったんタンクに貯めて、十分な量の浄水を活用できるような仕組みのものも 多くみられます。タンク内での一般細菌などの繁殖を抑えるために紫外線ランプなどの抗菌装置を 装備しているものもあります。

ろ過膜（分離膜）を使って水処理をする方法には、「全量ろ過方式」と「クロスフローろ過方式」の２種類があります。

一般的な浄水器は、原水をすべてろ過して浄水にする全量ろ過方式です。これに対して、ＲＯ浄水器はクロスフローろ過方式 といって、原水をろ過膜の表面に対し平行に流します。このため、生成される浄水の量は原水の量よりも少なくなりますが（浄水されなかった分の原水は排水されます）、ろ過膜の表面に蓄積される物質（不純物）が少なくなり、高いろ過性能を長く維持 することができます。